3.2.1.6. Подведение итогов из GNU Coding Standards
Чтобы подвести итоги, процитируем, что говорит об использовании процедур выделения памяти GNU Coding Standards:
Проверяйте каждый вызов
malloc
или
realloc
на предмет возвращенного нуля. Проверяйте
realloc
даже в том случае, если вы уменьшаете размер блока; в системе, которая округляет размеры блока до степени двойки,
realloc
может получить другой блок, если вы запрашиваете меньше памяти.
В Unix
realloc
может разрушить блок памяти, если она возвращает ноль. GNU
realloc
не содержит подобной ошибки: если она завершается неудачей, исходный блок остается без изменений. Считайте, что ошибка устранена. Если вы хотите запустить свою программу на Unix и хотите избежать потерь в этом случае, вы можете использовать GNU
malloc
.
Вы должны считать, что
free
изменяет содержимое освобожденного блока. Все, что вы хотите получить из блока, вы должны получать до вызова
free
.
В этих трех коротких абзацах Ричард Столмен (Richard Stallman) выразил суть важных принципов управления динамической памятью с помощью
malloc
. Именно использование динамической памяти и принцип «никаких произвольных ограничений» делают программы GNU такими устойчивыми и более работоспособными по сравнению с их Unix-двойниками.
Мы хотим подчеркнуть, что стандарт С требует, чтобы
realloc
не разрушал оригинальный блок памяти, если она возвращает
NULL
.
3.2.1.7. Использование персональных программ распределения
Набор функций с
malloc
является набором общего назначения по выделению памяти. Он должен быть способен обработать запросы на произвольно большие или маленькие размеры памяти и осуществлять все необходимые учетные действия при освобождении различных участков выделенной памяти. Если ваша программа выделяет значительную динамическую память, вы можете обнаружить, что она тратит большую часть своего времени в функциях
malloc
.
Вы можете написать персональную программу распределения — набор функций или макросов, которые выделяют большие участки памяти с помощью
malloc
, а затем дробят их на маленькие кусочки по одному за раз. Эта методика особенно полезна, если вы выделяете множество отдельных экземпляров одной и той же сравнительно небольшой структуры.
Например, GNU awk (gawk) использует эту методику. Выдержка из файла
awk.h
в дистрибутиве
gawk
(слегка отредактировано, чтобы уместилось на странице):
указывает на связанный список структур NODE. Макрос
getnode
убирает из списка первую структуру, если она там есть. В противном случае она вызывает
more_nodes
, чтобы выделить новый список свободных структур
NODE
. Макрос
freenode
освобождает структуру
NODE
, помещая его в начало списка.
ЗАМЕЧАНИЕ. Первоначально при написании своего приложения делайте это простым способом: непосредственно используйте
malloc
и
free
. Написание собственного распределителя вы должны рассмотреть лишь в том и только в том случае, если профилирование вашей программы покажет, что она значительную часть времени проводит в функциях выделения памяти.
3.2.1.8. Пример: чтение строк произвольной длины
Поскольку это, в конце концов, Программирование на Linux в примерах, настало время для примера из реальной жизни. Следующий код является функцией
readline
из GNU Make 3.80 (
ftp://ftp.gnu.org/gnu/make/make-3.80.tar.gz
). Ее можно найти в файле
read.c
.
Следуя принципу «никаких произвольных ограничений», строки в
Makefile
могут быть любой длины. Поэтому главной задачей этой процедуры является чтение строк произвольной длины и гарантирование того, что они помещаются в используемый буфер.
Вторичной задачей является распоряжение продлением строк. Как и в С, строки, заканчивающиеся обратным слешем, логически продолжаются со следующей строки. Используется стратегия поддержания буфера. В нем хранится столько строк, сколько помещается в буфер, причем указатели отслеживают начало буфера, текущую строку и следующую строку. Вот структура:
struct ebuffer {
char *buffer; /* Начало текущей строки в буфере. */
char *bufnext; /* Начало следующей строки в буфере. */
char *bufstart; /* Начало всего буфера. */
unsigned int size; /* Размер буфера для malloc. */
FILE *fp; /* Файл или NULL, если это внутренний буфер. */
struct floc floc; /* Информация о файле в fp (если он есть). */
};
Поле
size
отслеживает размер всего буфера, a
fp
является указателем типа
FILE
для файла ввода. Структура floc не представляет интереса при изучении процедуры.
Функция возвращает число строк в буфере. (Номера строк здесь даны относительно начала функции, а не исходного файла.)
1 static long
2 readline(ebuf) /* static long readline(struct ebuffer *ebuf) */